二氧化碳是最常見的溫室氣體之一，隨著人類日益使用煤炭石油資源，二氧化碳排放量逐年增加。為了保護環(huán)境，世界各國都制定了CO2氣體減排計劃，并且積極開發(fā)二氧化碳轉化技術。接下來小編為大家介紹一下目前最新的二氧化碳氣體轉化技術。

  將二氧化碳以氫氣還原得到甲醇還有另一重要意義，實際上氫氣也是一種燃料，但是問題在于輸送，它算是危險的物質，加上是氣體，輸送還需壓縮，這都增加成本。轉換成甲醇這種液態(tài)的燃料，既安全又方便輸送，因此這種技術也可以看成將氣體燃料液化的方法。使用Cu/ZnO/Al2O3為催化劑的方法，需要用高溫高壓，若希望未來一些較小型的工廠也能使用，在地產生氫氣同時轉換成為甲醇，就有需求尋找新的催化劑，希望能在室溫以及室壓即可進行。另一個需要考慮的就是逆向的水煤氣轉化反應(式1)的發(fā)生，那將會產生一氧化碳，若是產生的甲醇內有一氧化碳，則當使用甲醇做為燃料電池的燃料時會出現(xiàn)問題，因為燃料電池使用的鉑(Pt)催化劑會被一氧化碳毒 化而喪失活性，是而新的催化劑還必須要有很高的選擇性，不可產生一氧化碳。

  最近在Nature Chemistry這份期刊上發(fā)表了一篇文章(參考資料5)，史丹福大學Norskov所領導的研究小組，先透過電腦的計算發(fā)現(xiàn)鎳(Ni)-鎵(Ga)的組合是很有潛力的催化劑，接著透過實驗，以不同的Ni-Ga比例放在SiO2擔體上來測試，找到Ni5Ga3真的具有很好的活性，與Cu/ZnO/Al2O3相比，此一新的系統(tǒng)之活性更好，而且不會產生很多的一氧化碳。這種催化劑相當穩(wěn)定，其催化可以在室壓進行。

  這組研究人員認為Cu-Zn的系統(tǒng)中，Cu的活性需要Zn的促進，但這種活性位置不多，Ni5Ga3則無此問題，因此活性較高。他們發(fā)現(xiàn)新催化劑中Ga的位置是產生甲醇的所在，而Ni則是產生一氧化碳和甲烷的位置，但是當反應進行一陣之后，產生的一氧化碳會與Ni強烈結合產生毒化效應，這是造成此系統(tǒng)具有良好選擇性的原因。此催化劑經使用而活性降低之后，還可回收，透過氫氣在350oC處理兩小時可恢復原來活性。

  雖然此一催化劑尚非完美，但不可否認的，這份工作找到了一個全新的系統(tǒng)，開創(chuàng)了很好的機會。透過計算的方式而能成功的找尋到有用的催化劑，是另一個讓人印象深刻的例子，但若非許多其他研究者在反應機制方面所得之研究成果，做為計算的依據(jù)，理論計算也不會如此的有用。另外要注意，這兩種金屬均非貴重金屬，這也是非常重要的。

  如何將二氧化碳以不耗費碳資源的方式轉換成為有用的有機物質，絕對是化學家需要努力追求的。要達成此一目標有賴催化劑的發(fā)展，那是另一個需要關注的領域。這些方面的科技發(fā)展，將影響地球生態(tài)的存續(xù)，絕不能忽視。

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